[Qt教程]?第48篇 進階（八） 3D繪圖簡介

樓主 ?發(fā)表于 2013-10-7 09:44:37?|?查看: 184|?回復(fù): 0

3D繪圖簡介 版權(quán)聲明 該文章原創(chuàng)于作者yafeilinux，轉(zhuǎn)載請注明出處！ 導(dǎo)語 OpenGL是一個跨平臺的用來渲染3D圖形的標準API。在Qt中提供了QtOpenGL模塊，從而很輕松地實現(xiàn)了在Qt應(yīng)用程序中使用OpenGL，這主要是在QGLWidget類中完成的。因為3D繪圖涉及到了專業(yè)方面的內(nèi)容，我們下面只是講解最簡單的使用，向大家演示在Qt中如何顯示3D圖形。如果大家想深入學(xué)習(xí)openGL繪圖，可以查看網(wǎng)上比較經(jīng)典的nehe的OpenGL教程，為了方便大家下載，我們在網(wǎng)站上提供了下載連接。 環(huán)境：Windows Xp + Qt 4.8.5+QtCreator2.8.0 目錄 一、繪制簡單的圖形 二、添加顏色 三、實現(xiàn)3D效果 正文 一、繪制簡單的圖形 QGLWidget類是一個用來渲染OpenGL圖形的部件，它提供了在Qt應(yīng)用程序中顯示OpenGL圖形的功能。我們只需要繼承該類，然后像使用其他QWidget部件一樣來使用它。QGLWidget提供了三個虛函數(shù)，可以在子類中通過重新實現(xiàn)它們來執(zhí)行典型的OpenGL任務(wù)： initializeGL()：設(shè)置OpenGL渲染環(huán)境，定義顯示列表等。該函數(shù)只在第一次調(diào)用resizeGL()或paintGL()前被調(diào)用一次； resizeGL()：設(shè)置OpenGL的視口、投影等。每次部件改變大小時都會調(diào)用該函數(shù)； paintGL()：渲染OpenGL場景。每當(dāng)部件需要更新時都會調(diào)用該函數(shù)。 下面先來看一個簡單的例子。 1.新建空的Qt項目，項目名稱為myOpenGL，完成后向項目中添加新的C++ Class，類名為MyGLWidget，基類修改為QGLWidget，類型信息選擇“繼承自QWidget”。 2.完成后打開myOpenGL.pro，添加一行代碼： QT?+= opengl 然后保存該文件。 3.打開myglwidget.h文件，添加函數(shù)聲明： protected: ? ??void?initializeGL(); ? ??void?resizeGL(int?w, int h); ? ??void?paintGL(); 4.?再到myglwidget.cpp文件中先添加頭文件包含： #include?<GL/glu.h> 然后添加這三個函數(shù)的定義： void?MyGLWidget::initializeGL() { ? ?glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); ? ?glShadeModel(GL_SMOOTH); ? ?glClearDepth(1.0); ? ?glEnable(GL_DEPTH_TEST); } glClearColor()函數(shù)用來設(shè)置清除屏幕時使用的顏色，其四個參數(shù)分別用來設(shè)置紅、綠、藍顏色分量和Alpha值，它們的取值范圍都是0.0到1.0，這里四個參數(shù)都為0，表示純黑色。然后設(shè)置了陰影平滑（smooth shading），這樣可以使色彩和光照更加精細。最后設(shè)置了深度緩存和啟用深度測試，用來記錄圖形在屏幕內(nèi)的深度值。 void?MyGLWidget::resizeGL(int?w,?int?h) { ? ?glViewport(0, 0, (GLint)w, (GLint)h); ? ?glMatrixMode(GL_PROJECTION); ? ?glLoadIdentity(); ? ?gluPerspective(45.0, (GLfloat)w/(GLfloat)h, 0.1, 100.0); ? ?glMatrixMode(GL_MODELVIEW); ? ?glLoadIdentity(); } glViewport()函數(shù)用來設(shè)置視口的大小。然后使用glMatrixMode()設(shè)置了投影矩陣，投影矩陣用來為場景增加**，后面使用了glLoadIdentity()重置投影矩陣，這樣可以將投影矩陣恢復(fù)到初始狀態(tài)。gluPerspective()用來設(shè)置**投影矩陣，這里設(shè)置視角為45度，縱橫比為窗口的縱橫比，最近的位置為0.1，最遠的位置為100，這兩個值是場景中所能繪制的深度的臨界值。大家可以想象，離我們眼睛比較近的東西看起來比較大，而比較遠的東西看起來就比較小。最后設(shè)置并重置了模型視圖矩陣。 void?MyGLWidget::paintGL() { ? ?glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); ? ?glLoadIdentity(); ? ?//?繪制三角形 ? ?glTranslatef(-2.0, 0.0, -6.0); ? ?glBegin(GL_TRIANGLES);?? ? ?glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0); ? ?glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.0); ? ?glVertex3f(1.0, -1.0, 0.0); ? ?glEnd(); ? ?//?繪制四邊形 ? ?glTranslatef(4.0, 0.0, 0.0); ? ?glBegin(GL_QUADS);? ? ? ?glVertex3f(-1.0, 1.0, 0.0); ? ?glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0); ? ?glVertex3f(1.0, -1.0, 0.0); ? ?glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.0); ? ?glEnd(); } 在開始繪制以前，先要使用glClear()清除屏幕和深度緩存。然后重置了模型視圖矩陣，這樣便將當(dāng)前點移動到了窗口的中心，現(xiàn)在窗口中心即為坐標原點，X軸從左到右，Y軸從下到上，Z軸從里到外。完成這兩步以后就可以進行圖形的繪制了，在圖形繪制開始時，一般會使用glTranslatef()來移動坐標原點，它是相對于當(dāng)前點來移動的，比如這里先將坐標原點左移2.0，向里移6.0，然后繪制了三角形（TRIANGLES）。繪制從glBegin()開始，到glEnd()結(jié)束，使用glVertex3f()來設(shè)置各個頂點的坐標，頂點的繪制順序可以是順時針，也可以是逆時針。要注意逆時針繪制出來的是正面，而順時針繪制出來的是反面，這一點在后面的紋理貼圖部分會顯示出來。當(dāng)繪制完三角形以后，又將原點相對于當(dāng)前點向右移動了4.0，然后繪制了一個四邊形（QUADS）。 5.最后再向項目中添加main.cpp文件，更改內(nèi)容如下： #include?<QApplication> #include?"myglwidget.h" int?main(int argc, char *argv[]) { ? ?QApplication?app(argc,argv); ? ?MyGLWidget?w; ? ?w.resize(400, 300); ? ?w.show(); ? ?return?app.exec(); } 現(xiàn)在運行程序，效果如下圖所示。 可以看到，在Qt中只需要實現(xiàn)這三個函數(shù)就可以進行OpenGL繪圖了。 二、添加顏色 上面的例子中圖形都是白色的，可以使用glColor3f()函數(shù)來設(shè)置繪制時使用的顏色，它的三個參數(shù)用來指定RGB（紅綠藍）顏色分量，取值范圍為0.0到1.0。我們可以在繪制一個頂點時指定使用的顏色，如果后面不再設(shè)置其他顏色，那么所有的頂點都將使用同樣的顏色。 下面我們將圖形的繪制代碼更改如下： void?MyGLWidget::paintGL() { ? ??glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT?|?GL_DEPTH_BUFFER_BIT); ? ??glLoadIdentity(); ? ??glTranslatef(-2.0,?0.0,?-6.0); ? ??glBegin(GL_TRIANGLES); ? ??glColor3f(1.0,?0.0,?0.0); ? ??glVertex3f(0.0,?1.0,?0.0); ? ??glColor3f(0.0,?1.0,?0.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?-1.0,?0.0); ? ??glColor3f(0.0,?0.0,?1.0); ? ??glVertex3f(1.0,?-1.0,?0.0); ? ??glEnd(); ? ??glTranslatef(4.0,?0.0,?0.0); ? ??glBegin(GL_QUADS); ? ??glColor3f(1.0,?1.0,?0.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?1.0,?0.0); ? ??glVertex3f(1.0,?1.0,?0.0); ? ??glVertex3f(1.0,?-1.0,?0.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?-1.0,?0.0); ? ??glEnd(); } 可以看到三角形的三個角分別是紅色、綠色和藍色，而正方形是純黃色的。如下圖所示。 三、實現(xiàn)3D效果 前面的圖形都還是平面圖形，下面添加代碼來實現(xiàn)三維立體效果。將程序中繪制圖形的代碼更改為： void?MyGLWidget::paintGL() { ? ??glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT?|?GL_DEPTH_BUFFER_BIT); ? ??glLoadIdentity(); ? ??glTranslatef(0.0,?0.0,?-6.0); ? ??glRotatef(45,?0.0,?1.0,?0.0); ? ??glBegin(GL_QUADS); ? ??//?上面 ? ??glColor3f(1.0,?0.0,?0.0); ? ??glVertex3f(1.0,?1.0,?1.0); ? ??glVertex3f(1.0,?1.0,?-1.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?1.0,?-1.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?1.0,?1.0); ? ??//?下面 ? ??glColor3f(0.0,?1.0,?0.0); ? ??glVertex3f(1.0,?-1.0,?1.0); ? ??glVertex3f(1.0,?-1.0,?-1.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?-1.0,?-1.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?-1.0,?1.0); ? ??//?前面 ? ??glColor3f(0.0,?0.0,?1.0); ? ??glVertex3f(1.0,?1.0,?1.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?1.0,?1.0); ? ??glVertex3f(-1.0,?-1.0,?1.0); ? ??glVertex3f(1.0,?-1.0,?1.0); ? ??glEnd(); } 這里使用了glRotatef(angle, x, y, z)函數(shù)來對坐標軸進行旋轉(zhuǎn)，它的第一個參數(shù)是旋轉(zhuǎn)的角度，后面三個參數(shù)用來確定旋轉(zhuǎn)軸向量。旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)過原點，指向（x,y,z）點。圖形的旋轉(zhuǎn)滿足右手定則，就是用右手握住旋轉(zhuǎn)軸，大拇指指向旋轉(zhuǎn)軸所指的方向，然后其他四個手指所指的方向就是要旋轉(zhuǎn)的方向。再往下面，分別繪制了三個正方形作為正方體的三個面，大家還可以再補充上其他幾個面。運行程序，效果如下圖所示。 結(jié)語 這一節(jié)只是向大家簡單演示了如何在Qt中進行openGL編程來實現(xiàn)3D繪圖，目的只是讓大家看到在Qt中進行3D繪圖是非常簡單的。如果想進一步應(yīng)實現(xiàn)更炫酷的效果，就需要擁有openGL的專業(yè)知識了。 涉及到的代碼：??myOpenGL.rar?(1.38 KB, 下載次數(shù): 1)?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[Qt教程] 第48篇 进阶（八） 3D绘图简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。